JP2004132935A - 品質検査方法及び品質検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】横線シールの溶融熱可塑性材料の内部へのはみ出し検査において、シールの縁部の突起を容易に検出し、目視で不可能であった微小な凹凸欠陥も確実に捉えることができ、検査のバラツキがなく、正確且つ信頼性のある検査を可能にする品質検査方法及び品質検査装置を提供する。
【解決手段】品質検査方法は、ウェブ状包装積層材料から成形された容器について、枕状予備成形体の形状に戻し、容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、被検体７１を調製し、横シール帯域の容器内部側の縁部２３ａを、側ライト７２及び上ライト７４で照射し、その縁部２３ａの外表面全長にわたって、外表面の凹凸について測定し、ＣＣＤカメラ７３からの信号に基づいて、分析手段でその横シール帯域の良否を判定することを含むように構成したものである。
【選択図】　　　　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した紙製容器などの品質を検査するための検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ジュースや牛乳などの液体食品などを充填した幾つかの紙製容器においては、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料をチューブ状に成形し、チューブの縦線方向に縦シールし、チューブ状包装材料内に食品を充填し、所定間隔毎にチューブ状包装材料を押圧し横断方向の横シールにより密封し、横シール帯域中間で切断して枕状予備成形体を得、折り目線に沿って折り畳むことにより形成された横シール帯域を含むフラップを容器側壁及び容器底面にシールし、最終形状の容器を得る。
その紙製容器の充填包装機の一例の概要を、図１に示す。この例に示す充填機では、内外層に熱可塑性材料層を有しロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、ローラにより充填機内を搬送し、ストリップテープ２をストリップテープアプリケータ３により、包装材料ウェブの一端に接合し、滅菌剤槽４内を包装材料ウェブが通過して滅菌し、エアーナイフ５により滅菌剤を除去し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部を重ねてオーバーラップを形成し、オーバーラップで縦線方向に縦シールエレメント８によりチューブ縦方向にシールし、そのチューブ内に充填パイプ７から液体食品を充填し、このチューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、同時に枕状予備成形体１２に連続的に成形し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形する。
【０００３】
枕状予備成形体１３が、ファイナルフォルダー１５で折り畳まれる態様を図２に示す。枕状予備成形体１３は、２本の横（横線）シール帯域２３及び縦シール帯域２６で密封され、折り目線によって区分された側壁２２、２２ｂ及び２２ａを有する。（図２（ａ）参照）
図２（ｂ）に示すように、折り目線に沿って、枕状予備成形体の本体部分が直方体形状に成形され、端部には、横シール帯域２３と、フラップ２４、２５とが器壁から直立するように形成される。横シール帯域２３は、底面２２ｂと頂面２２ａとから直立し、フラップ２４、２５は、稜辺２５ａ、２４ａを介して容器壁に一体的に連通する。
次いで、図２（ｃ）に示すように、横シール帯域２３を折り畳んだ後、稜辺を中心にフラップを回転して、容器頂部側フラップ２４は、側壁２２に、容器底部側フラップ２５は、底面２２ｂに、折り込まれる。
図３に、直方体状液体食品充填紙製容器の外観斜視図を示す。その容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。
【０００４】
前記シール帯域において、容器に収容された液体食品が漏れたり、外気に触れたりすることがないように、十分なシールが行われなければならない。しかし、横線シールの温度及び圧力が適切でない場合、包装積層材料の溶融熱可塑性材料が、内容物が充填されている容器の内部にはみ出すことがある。その溶融物は、内容物の液体食品等と直接に接触し、急冷して脆くなり、はみ出した箇所から積層材料が破断する恐れがある。シールに際し、溶融物が容器内部にはみ出ない横線シールを得ることが必要であり。
そこで、充填包装機で製品化された液体食品容器は、検査に際して、その機械の操作員によって定期的に抜き取り、抜き取られた容器について、容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、すなわち、充填包装機のファイナルフォルダーでフラップが折り畳まれた逆の方法で、フラップを器壁から引き剥がして、直方体の形状の容器をマクラ形状にする。
横シールの検査に関して、シール強度、ピンホールの有無などの他、横シール帯域の容器内部側の縁部をその縁部の外表面全長にわたって目視で外表面の凹凸について測定することによって検査する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の横シールの縁部外観検査において、操作員によって定期的に抜き取られた容器について、目視で、横シールの縁部の内側外観を観察し、横シール帯域からハミ出したポリエチレンなどの熱可塑性樹脂の有無を確認する。透明の突起であるので、発見が容易ではなく、また、微小な凹凸欠陥を確実に捉えることが難しい。
操作員の個人差により、横線シールの溶融熱可塑性材料の内部へのはみ出し検査において、検査のバラツキが生じ、検査の信頼性が低く、より正確且つ信頼性のある検査の必要がある。
本発明は、上記の必要性、切望に応えるものであり、横線シールの溶融熱可塑性材料の内部へのはみ出し検査において、シールの縁部の突起を容易に検出し、目視で不可能であった微小な凹凸欠陥も確実に捉えることができ、検査のバラツキがなく、正確且つ信頼性のある検査を可能にする品質検査方法及び品質検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決する本発明の品質検査方法及び品質検査装置は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされ、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器についての、品質検査であって、フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転してその器壁から引き剥がし、その枕状予備成形体の形状に戻し、容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、切断されたその容器を展開して被検体を調製し、横シール帯域の容器内部側の縁部を、検出手段で、その縁部の外表面全長にわたって、外表面の凹凸について、測定し、検出手段からの信号に基づいて、分析手段でその横シール帯域の良否を判定することを含むように構成したものである。
これにより、横線シールの溶融熱可塑性材料の内部へのはみ出し検査において、シールの縁部の突起を容易に検出し、目視で不可能であった微小な凹凸欠陥も確実に捉えることができ、検査のバラツキがなく、正確且つ信頼性のある検査をかのうにする品質検査方法及び品質検査装置が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明の検査方法は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされ、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、品質を検査する方法であって、
そのフラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転してその器壁から引き剥がし、その枕状予備成形体の形状に戻し、
その容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、
切断されたその容器を展開して被検体を調製し、
その横シール帯域の容器内部側の縁部を、検出手段で、その縁部の外表面全長にわたって、その外表面の凹凸について、測定し、
その検出手段からの信号に基づいて、分析手段でその横シール帯域の良否を判定する
ことを含む。
【０００８】
請求項２に記載の発明の品質検査方法は、前記検出手段が、横シール帯域のその縁部の外表面に複数の方向から照明光を照射し、画像処理手段である前記分析手段が、その縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像を受光しで分析処理することを特徴とす。
請求項３に記載の発明の品質検査方法は、前記検出手段が、横シール帯域のその縁部の外表面に接触子を垂下して外表面全長にわたって走査し、前記分析手段が、その縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に記載の発明の検査装置は、所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、その包装材料が縦線方向に縦シールされ、そのチューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎にその包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、その折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、品質を検査する装置であって、
そのフラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転してその器壁から引き剥がし、その枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段、
その容器器壁を切断して充填された食品を取り出す切断手段、
切断されたその容器を展開して所望の被検体を調製する調製手段、
その横シール帯域の容器内部側の縁部を、その縁部の外表面全長にわたって、その外表面の凹凸について、測定する検出手段及び、
その検出手段からの信号に基づいて、その横シール帯域の良否を判定する分析手段
を有する。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の検査装置、前記検出手段が、横シール帯域のその縁部の外表面に複数の方向から照射された照明光であり、前記分析手段が、その縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像を受光し分析処理する画像処理手段であることを特徴とする。
本発明の請求項６に記載の検査装置、前記検出手段が、横シール帯域のその縁部の外表面に垂下されて外表面全長にわたって走査する接触子であり、前記分析手段が、その縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理する接触分析処理手段であることを特徴とする
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
この形態の品質検査方法の対象は、図１に示すように、所定の折り目線を有するロール状に巻かれた包装材料ウェブ１を巻き出し、成形ローラ６によりチューブ状に成形し、包装材料の両端部が重ねられてオーバーラップが形成され、オーバーラップで縦シールエレメント８により縦線方向に縦シールされ、チューブ状包装材料内に充填パイプ７から食品が充填され、チューブを包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送りながら、シールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフなどにより切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離し、ファイナルフォルダー１５において切り離された枕状予備成形体の上下のフラップを折り曲げて最終形態の包装充填容器１４に成形して得た容器である。
【００１２】
図４に横シール装置の詳細一部断面図を示す。この態様では、食品が充填されたチューブ状包装材料１が包装容器１個分に相当する長さ分だけ下方に送られながら、２対の成形フラップ４１により挟まれておおよその容器形状に成形され、２対のシールジョー１０及び対向ジョー１１により挟持し、横断方向に横シールして２本の横シール帯域を形成し、繋がった枕状予備成形体のシール帯域の中間をナイフ４２により切断して個々の枕状予備成形体１３に切り離す。
得られた容器は、図３に示すように、直方体状液体食品充填紙製容器１４である。容器１４は、折り込まれた横シール帯域２３、容器壁２２及び２２ａ、頂壁２２ａから背面の器壁を経て底面に至る縦シール帯域２６を有し、稜辺２４ａを介して折り込まれたフラップ２４を備える。
【００１３】
この発明の実施の形態において、上記容器は、前処理手段によって、図２に示す充填包装機のファイナルフォルダーでフラップが折り畳まれた容器の最終形状成形と実質的に逆の方法で、そのフラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップが回転されてその器壁から引き剥がされ、枕状予備成形体の形状に戻される。
次いで、容器器壁を切断手段で切断して充填された食品を取り出し、枕状予備成形体を板形状にする。図５に示すように、板形状予備成形体の横辺部を切り取り、片方器壁２２の中央を横断方向に切断する。調製手段で、切断された容器を実質的に平面状に若しくは所定の形状に展開し、図６（ａ），（ｂ）に示すような被検体７１を調製する。
【００１４】
この発明の実施の品質検査形態において、検出手段が、横シール帯域のその縁部の外表面に接触子を垂下して外表面全長にわたって走査し、分析手段が、その縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理する。
この形態では、横線シールの溶融熱可塑性材料の容器内部へのはみ出し検査において、接触子が用いられる。図７は、検査の概要を示す斜視図である。器壁２２が展開された被検体７１の横シール帯域２３の容器内側の縁部２３ａを、接触子７５で走査する。すなわち、検出手段の接触子７５が、横シール帯域２３のその縁部２３ａの外表面にを垂下して外表面全長にわたって走査しする。横線シールの溶融熱可塑性材料の容器内部へはみ出し２３ｂがあると、接触子７５が接触して検知する。分析手段（図示せず）が、その縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理する。
図８に、接触子７５から分析手段に送信された信号を示した縁部２３ａの走査距離Ｌと抵抗Ｒとのグラフを示す。はみ出し２３ｂの存在によって、その距離位置で抵抗が急激に増加し、分析手段ははみ出しの存在を検知する。
【００１５】
この発明の実施の第２の品質検査形態において、検出手段のライトが、横シール帯域のその縁部の外表面に複数の方向から照明光を照射し、画像処理手段である分析手段が、その縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像を受光しで分析処理（画像処理）する。
図９に、第２の品質検査形態の平面図を示す。図１０に、第２の品質検査形態の正面図を示す。この形態では、被検体７１の横シール帯域の２３その縁部３２ａの容疑内部側の表面が、４側方向から４個の側ライト７２によって側方から照明され、上方から上ライト７４によって上方から照明される。画像処理手段（図示せず）が、その縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像をＣＣＤカメラ７３で受光し画像処理する。
図１１に、拡大断面図を示す。被検体７１の横シール帯域の縁部３２ａの表面が、側ライト７２によって側方から照明され、上ライト７４によって上方から照明される。画像処理手段が、その縁部の外表面から散乱した反射／散乱光の画像をＣＣＤカメラ７３で受光し画像処理する。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、以下の有利な効果が得られる。
この発明における品質検査によって、横線シールの溶融熱可塑性材料の内部へのはみ出し検査において、シールの縁部の突起を容易に検出することができる。
この発明における品質検査によって、目視で不可能であった微小な凹凸欠陥も確実に捉えることができる。
この発明における品質検査によって、検査のバラツキがなく、正確且つ信頼性のある検査を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙包装容器の包装充填機の外観図
【図２】予備成形体から最終形状の紙包装容器に成形される形態を説明する外観図
【図３】直方体形状の紙包装容器の外観図
【図４】紙包装容器の包装充填機の横シール装置の側面一部断面図
【図５】本発明の一の態様における被検体の調製を示す斜視図
【図６】本発明の一の態様における被検体の平面及び側面図
【図７】この発明の一の実施態様における検査方法を示す説明図
【図８】この発明の一の実施態様における検査結果を示すグラフ図
【図９】この発明の一の別の実施態様における検査を示す平面図
【図１０】この発明の一の別の実施態様における検査を示す正面図
【図１１】この発明の一の別の実施態様における検査を示す拡大断面図
【符号の説明】
１４　・・・容器
２３　・・・横シール
７１　・・・被検体

Claims (6)

  1. 所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、品質を検査する方法であって、
    該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻し、
    該容器器壁を切断して充填された食品を取り出し、
    切断された該容器を展開して被検体を調製し、
    該横シール帯域の容器内部側の縁部を、検出手段で、該縁部の外表面全長にわたって、該外表面の凹凸について、測定し、
    該検出手段からの信号に基づいて、分析手段で該横シール帯域の良否を判定する
    ことを含む品質検査方法。
  2. 前記検出手段が、横シール帯域の該縁部の外表面に複数の方向から照明光を照射し、画像処理手段である前記分析手段が、該縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像を受光しで分析処理することを特徴とする、請求項１の品質検査方法。
  3. 前記検出手段が、横シール帯域の該縁部の外表面に接触子を垂下して外表面全長にわたって走査し、前記分析手段が、該縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理することを特徴とする、請求項１の品質検査方法。
  4. 所定の折り目線を有するウェブ状包装積層材料がチューブ状に成形され、該包装材料が縦線方向に縦シールされ、該チューブ状包装材料内に食品が充填され、所定間隔毎に該包装材料が横断方向に押圧されて横シールにより密封され、横シール帯域中間で切断されて枕状予備成形体が得られ、該折り目線に沿って折り畳むことにより形成されたフラップが容器側壁及び／又は容器底面にシールされて得た最終形状の容器について、品質を検査する装置であって、
    該フラップが容器壁に一体的に連通する稜辺を中心に、容器壁にシールされているフラップを回転して該器壁から引き剥がし、該枕状予備成形体の形状に戻す前処理手段、
    該容器器壁を切断して充填された食品を取り出す切断手段、
    切断された該容器を展開して所望の被検体を調製する調製手段、
    該横シール帯域の容器内部側の縁部を、該縁部の外表面全長にわたって、該外表面の凹凸について、測定する検出手段及び、
    該検出手段からの信号に基づいて、該横シール帯域の良否を判定する分析手段
    を有する品質検査装置。
  5. 前記検出手段が、横シール帯域の該縁部の外表面に複数の方向から照射された照明光であり、前記分析手段が、該縁部の外表面から反射し若しくは散乱した反射／散乱光の画像を受光し分析処理する画像処理手段であることを特徴とする、請求項４の品質検査装置。
  6. 前記検出手段が、横シール帯域の該縁部の外表面に垂下されて外表面全長にわたって走査する接触子であり、前記分析手段が、該縁部の外表面と接触子との接触度を分析処理する接触分析処理手段であることを特徴とする、請求項４の品質検査装置。
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